摘要:我国地大物博,地理环境条件复杂,其中软土地区的分布范围也比较广泛,这就为我国软土地区的公路路基建设造成了极大的影响。软土的施工技术比较复杂,要综合考虑各方面的因素,采取适合的处理方式。文章对高等级公路软土地区路基处理方法进行了探讨。
关键词:高等级公路;软土地区;路基处理方法;公路路基建设;道路堤坝 文献标识码:A
中图分类号:U412 文章编号:1009-2374(2015)33-0091-02 DOI:10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.33.049
1 软土地区路基存在的问题
1.1 路基的稳定问题
正如你所听到的那样,软土的土质松软,在软土上进行公路施工建设时,经常会面临地基不稳定的问题。,才能保障道路堤坝的安全与稳定。
1.2 路基下沉
路基的堤坝起到了稳固路基防止路基发生侧滑的作用,满足了公路建设对路基稳定性的要求。但是由于软土的土质特性,伸缩性比较大,在公路建设好后很容易出现土地的沉降,而且沉降持续的时间相当长,从而严重影响到公路的路面,使路表产生横向的列横,缩短公路的使用寿命。
2 软土地区的路基施工
软土地区的路基建设需要面临的问题有很多,如地基的沉降、路基的稳定性不够等,只有解决了这些问题,才能保证公路建设的顺利进行。
2.1 软土地面的处理
对软土路面的处理,要根据软土的土壤性质以及公路路基建设深度、道路堤坝的高度、建筑材料的性质的因素,采用合理的混凝土桩、深层加固、塑料排水板、超载车辆预压等处理措施,各项措施综合使用,以提高公路建设的质量。
2.2 道路堤坝的填筑工作
2.2.1 积水会严重影响到混凝土的凝固,所以在进行路基的填筑之前一定要排除地表的积水,保证施工工作的顺利进行。对已经淹水的部位实行填土工作时,要由路中心向路两边逐步进行填筑,然后充分压实。
2.2.2 由于软土的蓄水性,在对地基进行填土时要采用渗水能力强的土壤,桥梁与路面的衔接处的填土工作要同步进行,对已经填过土的路基进行压实时,要对那些大型机械难以压倒的部位,用小型机械人工夯实。
2.2.3 软土地区的路基提前进行施工,在路基建筑设完成后,不能立即进行下一步的施工工作,要留有一段的观察时期,待路基不出现下沉情况,再进行路面的建设。一般沉降期为六个月,在这一段时间内不得进行任何施工操作,等待路基稳定后在进行接下来的施工操作。
3 加固路堤的方法
在路基不能满足设计要求的情况下,要对路基进行加固处理,路基的加固方法大致可以分为五种。根据多年来的建设实践,一些切实可靠的建设方法已经被广泛运用到道路工程的建设之中。不过也有一些敢于创新的企业采用新的施工方法。这些技术经过多年的实践具有可靠性强、施工步骤简单、施工效果明显等优点,因此在道路建筑工程中得到了广泛的应用。
3.1 道路表层的处理方法
3.1.1 道路表层的排水方法。道路表层的排水系统是公路建设中极其重要的一个环节,道路排水系统是在路基填筑之前,在路两边挖掘排水沟,以保证在降雨天气能将路表的积水及时排出。排水沟的开挖同时也降低了路基的含水量,便于机械施工操作的进行。回填排水沟通常都是采用透水性好的土料来进行回填的,这样可以保障排水的通畅。
3.1.2 砂层铺垫法。砂垫层的作用除了稳固路基外还能够排水,砂垫层的渗水能力非常强,可以排出堤内的地下水,降低地下水位,方便机械操作的进行。砂垫层的作用非常关键,所以其质量的好坏,直接决定了道路施工建设施工环境的好坏。砂垫层沙粒的大小、沙子中泥土含量的多少都会影响到砂垫层的质量,一般对沙粒的系数大小要控制在5以下。沙砾的厚度同样要进行严格的控制,为了保障砂垫层的渗水性往往会适当增加砂层厚度。
3.1.3 稳固计的表层处理。稳固计的表层处理也就是说在软土的表层掺入一些物质,例如生石灰、水泥等使软土表层的土壤固化,改善土表特征,增强软土的硬度,以便为下一步机械操作提供条件,可以提高稳定层度以及压实度。对软土路表土壤的处理方法,与其他类型土壤的路表的处理方法相同,只不过在对软土层进行处理时,处理的厚度要更深一些。一般情况下处理0.3~0.6m,过深会增加施工成本,过浅则达不到预期效果。
3.2 换填施工法
换填法,顾名思义也就是说将路基表面原有的土壤除去,然后回填性质比较好、结构比较稳定的新土壤。通常需要换填的土壤都是软土、鱼塘淤泥、稻田土壤等,在施工过程中可以直接将这些淤泥去除,然后回填渗水良好的沙土。如果真的是土壤的性质太差的话,可以先填充一些碎石,然后再铺垫沙土。处理池塘淤泥都是采用高压水泵技术直接将淤泥抽出,晾晒干后再回填利用。
3.2.1 开挖换填。开挖换填在一定范围内,把影响路基稳定性的软土用人工或机械挖除,用无侵蚀作用的低压缩性散体材料置换,并分层夯实。按软土的分布形态和开挖部位,有全面开挖换填和局部开挖换填。开挖换填的高度一般在2m以内。开挖的边坡应根据深度与土的抗剪强度确定,一般为1∶1左右。开挖换填所用填料一般有灰土、砂卵石、碎石及工业废渣。
3.2.2 抛石挤淤。抛石挤淤是在路基底部抛设一定数量的毛石,将淤泥挤出基底范围,以提高地基的强度。这种施工方法主要适用于常年积水的洼地,排水困难,泥炭呈流动状态,厚度较薄,表层无硬壳,毛石能沉达底部的泥沼或厚度为3~4m的软土。抛投片石的大小,随泥炭或淤泥的稠度而定,对于容易流动的泥炭或淤泥,毛石可小些,但一般不小于30cm,抛投的顺序应先从路堤中部开始,中部向前突进后再渐次向两侧扩展,以使淤泥向两侧挤出。
3.3 排水固结法
排水固结法是在天然软土地基表层设置砂垫层等水平向排水体,在地基中设置沙井等竖向排水体,然后加载预压,使土体的空隙排水,逐渐固结,地基发生沉降,同时强度逐步提高。排水固结法具有节省土方、少占农田、经济有效等特点,可用于加固较软地基,特别适用于路堤高度大于极限高度或农田地段和填料来源困难的情况。在天然土层的水平排水性能较差垂直向较好或软土存在有连续薄沙层时采用此法较好。
3.4 复合地基法
3.4.1 粉喷桩、旋喷桩。两者是用水泥作为固化剂,通过深层搅拌机械,在地下深层将水泥浆液或粉体经搅拌后通过化学和物理作用形成的桩体。并与桩周的加强土体形成复核地基,以增加地基承载力、压缩模量和抗剪力,可承担外部较大的荷载。它们具有施工速度快、加固深度大、效果好、对周围环境污染小等特点,目前较多用于公路结构物及结构物与路堤过度地段地基处理施工,尤其是工期紧迫、要求限期通车的地段。
3.4.2 碎石桩施工技术。简单来说,碎石桩就是通过在软土层打桩的方法,形成一个个更结实的柱体,来支撑整体路基的方法。在打桩的过程中,它是利用高压随流在软土中形成孔柱,然后填充碎石和混凝土,形成水泥桩柱,起到稳固地基的作用。由于这种方法的种种优点,目前已经得到了广泛的应用。
4 结语
综上所述,对于软土路基的处理,要根据实际情况,采用各种方法从各个方面综合进行处理。但是地基工作做得再好也不可能完全消除地表的沉降对路基的影响,影响路基沉降的关键就是堤坝的高度,而地理条件的好坏又直接影响着地基处理的难易。所以,在以后的道路施工过程中,我们要继续总结经验,不断追求创新,以找到路基建设更好的方法,不断提高我国公路的施工质量。
参考文献
[1] 王兵.软土地区路基设计和处理应注意的问题[J].交通世界,2005,(7).
作者简介:杨勇(1973-),男(回族),宁夏银川人,供职于宁夏公路工程监理咨询公司,研究方向:公路与城市道路工程。
(责任编辑:秦逊玉)